5.2.1 在一般情況下，可僅對結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)件進行抗火計算，使其滿足構(gòu)件抗火設(shè)計的要求。
5.2.2 當(dāng)進行結(jié)構(gòu)某一構(gòu)件的抗火驗算時，可僅考慮該構(gòu)件的受火升溫。
5.2.3 有條件時，可對結(jié)構(gòu)整體進行抗火計算，使其滿足結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計的要求。此時，應(yīng)進行各構(gòu)件的抗火驗算。
5.2.4 進行結(jié)構(gòu)整體抗火驗算時，應(yīng)考慮可能的最不利火災(zāi)狀況。
5.2.5 對于跨度大于80m 或高度大于100m 的建筑結(jié)構(gòu)和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)，宜對結(jié)構(gòu)整體進行抗火驗算，按最不利的情況進行抗火設(shè)計。
5.2.6 對第5.2.5 條規(guī)定以外的結(jié)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件的約束較大時，如在荷載效應(yīng)組合中不考慮溫度作用，則其防火保護層設(shè)計厚度應(yīng)按計算厚度增加30％。
5.2.7 連接節(jié)點的防火保護層厚度不得小于被連接構(gòu)件防火保護層厚度的較大值。
條文說明 5.2 一般規(guī)定
傳統(tǒng)的抗火設(shè)計是基于構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗進行的。實際上，將構(gòu)件從結(jié)構(gòu)中孤立出來，施加一定的荷載，然后按一定的升溫曲線加溫，并測定構(gòu)件耐火時間的方法，存在很多問題。首先，構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的受力很難通過試驗?zāi)M，實際構(gòu)件受力各不相同，試驗難以概全，而受力的大小對構(gòu)件耐火時間的影響較大，其次，構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的端部約束在試驗中難以模擬，而端部約束也是影響構(gòu)件耐火時間的重要因素；再次，構(gòu)件受火在結(jié)構(gòu)中會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，而這一影響在構(gòu)件試驗中也難以準(zhǔn)確反映．正是注意到試驗的上述缺陷，結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計方法已開始從基于試驗的傳統(tǒng)方法轉(zhuǎn)為基于計算的現(xiàn)代方法。
5.2.1、5.2.2 建筑中火災(zāi)發(fā)生的位置有很大的隨機性，如考慮各種可能的火災(zāi)位置進行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計，計算工作量會較大。研究表明，進行結(jié)構(gòu)某一構(gòu)件抗火驗算時，可僅考慮該構(gòu)件受火升溫，這樣的計算結(jié)果一般是偏于保守的。
5.2.3～5.2.5 研究結(jié)果和對火災(zāi)現(xiàn)場的調(diào)查表明，在火災(zāi)下整體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件會產(chǎn)生復(fù)雜的相互作用，荷載的分配方式和傳遞路徑也會有所改變，這將大大影響整體結(jié)構(gòu)的抗火性能，所以采用常溫下分析得到的構(gòu)件內(nèi)力進行抗火驗算就不甚合理。因此，本規(guī)范規(guī)定，對于一些特別重要的或比較特殊的以及有條件的結(jié)構(gòu)要進行整體抗火驗算。
5.2.6 當(dāng)構(gòu)件受到相鄰構(gòu)件的約束較大時，在火災(zāi)時隨著溫度的升高，構(gòu)件內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫度內(nèi)黝力，從而使構(gòu)件的耐火時間縮短。由于計算結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的溫度內(nèi)力有時比較復(fù)雜，故在計算中若不考慮溫度內(nèi)力，可按本條的規(guī)定定性地考慮溫度內(nèi)力的影響。
6.1.1 一般工業(yè)與民用建筑的室內(nèi)火災(zāi)空氣溫度可按下式計算：
式中 Tg（t）——對應(yīng)于t時的室內(nèi)平均空氣溫度（℃）；
Tg（0）——火災(zāi)發(fā)生前的室內(nèi)平均空氣溫度，取20℃；
t——升溫時間（min）。
6.1.2 當(dāng)能準(zhǔn)確確定建筑室內(nèi)有關(guān)參數(shù)時，可按附錄B 方法計算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度。也可按其他轟燃后的火災(zāi)模型計算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度。
6.1.3 實際的室內(nèi)火災(zāi)升溫在任意時刻對結(jié)構(gòu)的影響，可等效為標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫在等效曝火時刻對結(jié)構(gòu)的影響。本規(guī)范以鋼構(gòu)件溫度相等為等效原則。當(dāng)采用附錄B 方法計算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度時，等效曝火時間te可按下式計算：
式中 te——等效爆火時間（min）；
η——開口因子（m1/2）；
qT——設(shè)計火災(zāi)荷載密度（MJ/m2）,按附錄C計算；
AW——按門窗尺寸計算的房間面積（㎡）；
h——房間門窗口高度（m）；
AT——包括門窗在內(nèi)的房間六壁面積之和（㎡）。
條文說明
6.1 室內(nèi)火災(zāi)空氣升溫
6.1.1 本規(guī)范采用的標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線為國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑構(gòu)件耐火試驗方法》 （GB/T 9978-1999 ）規(guī)定的升溫曲線，也是國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 834 推薦的升溫曲線。
6.1.2 標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線并不一定與實際火災(zāi)的升溫曲線相同。一次火災(zāi)的全過程通常分為初起階段、全面發(fā)展階段和衰減熄滅階段。一般來說，火災(zāi)的初起階段不會對建筑結(jié)構(gòu)造成實質(zhì)性破壞?；馂?zāi)經(jīng)過初起階段一定時間后，房間頂棚下充滿煙氣，在一定條件下會導(dǎo)致室內(nèi)絕大部分可燃物起火燃燒，這種現(xiàn)象稱為轟燃。轟燃持續(xù)時間很短，隨后火災(zāi)即進人全面發(fā)展階段。轟燃后的火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)會造成不同程度的損傷。研究表明，轟燃后室內(nèi)溫度時間曲線與可燃物種類、數(shù)量、分布、房間通風(fēng)條件和壁面材料的熱物理性能等多個因素有關(guān)．以轟燃后房間的平均溫度－時間關(guān)系作為構(gòu)件的升溫曲線進行抗火設(shè)計，可以更準(zhǔn)確地反映火災(zāi)對結(jié)構(gòu)的影響。
附錄B 依據(jù)轟燃后房間的熱平衡方程計算房間的平均溫度。選取影響火災(zāi)溫度的最重要的兩個參數(shù)火災(zāi)荷載與開口因子作為變量，壁面材料的熱工參數(shù)取用加氣混凝土與普通混凝土的平均值。對一般建筑物來說，這是偏于安全的。理論分析表明，轟燃30min 以后，壁面材料的熱工參數(shù)對房間的熱平衡影響不大。
附錄B 的適用條件為：(1)可燃物主要為一般可燃物，如木材、紙張、棉花、布匹、衣物等，可混有少量塑料或合成材料；(2)火災(zāi)房間可燃物大致均勻分布；(3）火焰高度可達到房間頂棚。
6.1.3 不同的開口因子和火災(zāi)荷載，具有不同的溫度一時間曲線。如果直接以附錄A 計算曲線作為升溫條件計算構(gòu)件保護層厚度，由于失火房間開口因子和火災(zāi)荷載的多變性，只能采用計算機數(shù)值解法而不能得到統(tǒng)一的計算公式。使用等效曝火時間te可把千變?nèi)f化的火災(zāi)時保護層厚度的計算統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)升溫條件下進行計算，同時也考慮了火災(zāi)的實際情況。
當(dāng)房間內(nèi)可燃物耗盡時，溫度必然下降，所以溫度一時間曲線上有一個溫度峰值。置于火災(zāi)房間內(nèi)受到保護材料保護的鋼構(gòu)件也必然有一個溫度峰值。令這個構(gòu)件的溫度峰值等于構(gòu)件的臨界溫度幾，解方程（6.3.1 ）即可得對應(yīng)的綜合傳熱系數(shù)B 。按這個B 值設(shè)計構(gòu)件保護層厚度；火災(zāi)時構(gòu)件溫度最高只能達到給定的臨界溫度幾。如果對兩個同樣的構(gòu)件，同樣的保護材料及厚度（B 值相等），第一個構(gòu)件用實際溫度曲線升溫，第二個構(gòu)件用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線升溫，令第二個構(gòu)件的溫度等于第一個構(gòu)件的最高溫度，在標(biāo)準(zhǔn)升溫條件下必然有一個特定的升溫持續(xù)時刻與之對應(yīng)，該特定持續(xù)時間即為等效曝火時間te計算過程如圖1 所示。
圖1 等效爆火時間計算示意
式（6.1.3-1）是按上述方法計算結(jié)果回歸而得，平均相對誤差為1.8% .
式（6.1.3-2）中系數(shù)0.53 的取值：在式6.1.3 中，Aw 是指火災(zāi)轟燃后實際通風(fēng)的面積，h 指實際通風(fēng)面積的高度。假定火災(zāi)轟燃后玻璃窗破碎，實際通風(fēng)面積為窗洞面積的0.6 倍，按正方形考慮，其通風(fēng)面積的高度為0.78 倍的窗洞高度，
詳細內(nèi)容見屈立軍的論文“The fire resistancer requirements derived frome engineering calculation for porformanc e-based fire design of stecl structures ”( Progress in safety science and technology , VoI 1V , 2004 : p1235 ）。
附錄C 參考了瑞典、加拿大、日本等國規(guī)范和歐洲規(guī)范（EN 1991-1-2 : 2002 ）的火災(zāi)荷載取值。
5.2.2 當(dāng)進行結(jié)構(gòu)某一構(gòu)件的抗火驗算時，可僅考慮該構(gòu)件的受火升溫。
5.2.3 有條件時，可對結(jié)構(gòu)整體進行抗火計算，使其滿足結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計的要求。此時，應(yīng)進行各構(gòu)件的抗火驗算。
5.2.4 進行結(jié)構(gòu)整體抗火驗算時，應(yīng)考慮可能的最不利火災(zāi)狀況。
5.2.5 對于跨度大于80m 或高度大于100m 的建筑結(jié)構(gòu)和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)，宜對結(jié)構(gòu)整體進行抗火驗算，按最不利的情況進行抗火設(shè)計。
5.2.6 對第5.2.5 條規(guī)定以外的結(jié)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件的約束較大時，如在荷載效應(yīng)組合中不考慮溫度作用，則其防火保護層設(shè)計厚度應(yīng)按計算厚度增加30％。
5.2.7 連接節(jié)點的防火保護層厚度不得小于被連接構(gòu)件防火保護層厚度的較大值。
條文說明 5.2 一般規(guī)定
傳統(tǒng)的抗火設(shè)計是基于構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗進行的。實際上，將構(gòu)件從結(jié)構(gòu)中孤立出來，施加一定的荷載，然后按一定的升溫曲線加溫，并測定構(gòu)件耐火時間的方法，存在很多問題。首先，構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的受力很難通過試驗?zāi)M，實際構(gòu)件受力各不相同，試驗難以概全，而受力的大小對構(gòu)件耐火時間的影響較大，其次，構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的端部約束在試驗中難以模擬，而端部約束也是影響構(gòu)件耐火時間的重要因素；再次，構(gòu)件受火在結(jié)構(gòu)中會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，而這一影響在構(gòu)件試驗中也難以準(zhǔn)確反映．正是注意到試驗的上述缺陷，結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計方法已開始從基于試驗的傳統(tǒng)方法轉(zhuǎn)為基于計算的現(xiàn)代方法。
5.2.1、5.2.2 建筑中火災(zāi)發(fā)生的位置有很大的隨機性，如考慮各種可能的火災(zāi)位置進行結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計，計算工作量會較大。研究表明，進行結(jié)構(gòu)某一構(gòu)件抗火驗算時，可僅考慮該構(gòu)件受火升溫，這樣的計算結(jié)果一般是偏于保守的。
5.2.3～5.2.5 研究結(jié)果和對火災(zāi)現(xiàn)場的調(diào)查表明，在火災(zāi)下整體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件會產(chǎn)生復(fù)雜的相互作用，荷載的分配方式和傳遞路徑也會有所改變，這將大大影響整體結(jié)構(gòu)的抗火性能，所以采用常溫下分析得到的構(gòu)件內(nèi)力進行抗火驗算就不甚合理。因此，本規(guī)范規(guī)定，對于一些特別重要的或比較特殊的以及有條件的結(jié)構(gòu)要進行整體抗火驗算。
5.2.6 當(dāng)構(gòu)件受到相鄰構(gòu)件的約束較大時，在火災(zāi)時隨著溫度的升高，構(gòu)件內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫度內(nèi)黝力，從而使構(gòu)件的耐火時間縮短。由于計算結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的溫度內(nèi)力有時比較復(fù)雜，故在計算中若不考慮溫度內(nèi)力，可按本條的規(guī)定定性地考慮溫度內(nèi)力的影響。
6.1.1 一般工業(yè)與民用建筑的室內(nèi)火災(zāi)空氣溫度可按下式計算：
式中 Tg（t）——對應(yīng)于t時的室內(nèi)平均空氣溫度（℃）；Tg（0）——火災(zāi)發(fā)生前的室內(nèi)平均空氣溫度，取20℃；
t——升溫時間（min）。
6.1.2 當(dāng)能準(zhǔn)確確定建筑室內(nèi)有關(guān)參數(shù)時，可按附錄B 方法計算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度。也可按其他轟燃后的火災(zāi)模型計算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度。
6.1.3 實際的室內(nèi)火災(zāi)升溫在任意時刻對結(jié)構(gòu)的影響，可等效為標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫在等效曝火時刻對結(jié)構(gòu)的影響。本規(guī)范以鋼構(gòu)件溫度相等為等效原則。當(dāng)采用附錄B 方法計算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度時，等效曝火時間te可按下式計算：
式中 te——等效爆火時間（min）；η——開口因子（m1/2）；
qT——設(shè)計火災(zāi)荷載密度（MJ/m2）,按附錄C計算；
AW——按門窗尺寸計算的房間面積（㎡）；
h——房間門窗口高度（m）；
AT——包括門窗在內(nèi)的房間六壁面積之和（㎡）。
條文說明
6.1 室內(nèi)火災(zāi)空氣升溫
6.1.1 本規(guī)范采用的標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線為國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑構(gòu)件耐火試驗方法》 （GB/T 9978-1999 ）規(guī)定的升溫曲線，也是國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 834 推薦的升溫曲線。
6.1.2 標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線并不一定與實際火災(zāi)的升溫曲線相同。一次火災(zāi)的全過程通常分為初起階段、全面發(fā)展階段和衰減熄滅階段。一般來說，火災(zāi)的初起階段不會對建筑結(jié)構(gòu)造成實質(zhì)性破壞?；馂?zāi)經(jīng)過初起階段一定時間后，房間頂棚下充滿煙氣，在一定條件下會導(dǎo)致室內(nèi)絕大部分可燃物起火燃燒，這種現(xiàn)象稱為轟燃。轟燃持續(xù)時間很短，隨后火災(zāi)即進人全面發(fā)展階段。轟燃后的火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)會造成不同程度的損傷。研究表明，轟燃后室內(nèi)溫度時間曲線與可燃物種類、數(shù)量、分布、房間通風(fēng)條件和壁面材料的熱物理性能等多個因素有關(guān)．以轟燃后房間的平均溫度－時間關(guān)系作為構(gòu)件的升溫曲線進行抗火設(shè)計，可以更準(zhǔn)確地反映火災(zāi)對結(jié)構(gòu)的影響。
附錄B 依據(jù)轟燃后房間的熱平衡方程計算房間的平均溫度。選取影響火災(zāi)溫度的最重要的兩個參數(shù)火災(zāi)荷載與開口因子作為變量，壁面材料的熱工參數(shù)取用加氣混凝土與普通混凝土的平均值。對一般建筑物來說，這是偏于安全的。理論分析表明，轟燃30min 以后，壁面材料的熱工參數(shù)對房間的熱平衡影響不大。
附錄B 的適用條件為：(1)可燃物主要為一般可燃物，如木材、紙張、棉花、布匹、衣物等，可混有少量塑料或合成材料；(2)火災(zāi)房間可燃物大致均勻分布；(3）火焰高度可達到房間頂棚。
6.1.3 不同的開口因子和火災(zāi)荷載，具有不同的溫度一時間曲線。如果直接以附錄A 計算曲線作為升溫條件計算構(gòu)件保護層厚度，由于失火房間開口因子和火災(zāi)荷載的多變性，只能采用計算機數(shù)值解法而不能得到統(tǒng)一的計算公式。使用等效曝火時間te可把千變?nèi)f化的火災(zāi)時保護層厚度的計算統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)升溫條件下進行計算，同時也考慮了火災(zāi)的實際情況。
當(dāng)房間內(nèi)可燃物耗盡時，溫度必然下降，所以溫度一時間曲線上有一個溫度峰值。置于火災(zāi)房間內(nèi)受到保護材料保護的鋼構(gòu)件也必然有一個溫度峰值。令這個構(gòu)件的溫度峰值等于構(gòu)件的臨界溫度幾，解方程（6.3.1 ）即可得對應(yīng)的綜合傳熱系數(shù)B 。按這個B 值設(shè)計構(gòu)件保護層厚度；火災(zāi)時構(gòu)件溫度最高只能達到給定的臨界溫度幾。如果對兩個同樣的構(gòu)件，同樣的保護材料及厚度（B 值相等），第一個構(gòu)件用實際溫度曲線升溫，第二個構(gòu)件用標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線升溫，令第二個構(gòu)件的溫度等于第一個構(gòu)件的最高溫度，在標(biāo)準(zhǔn)升溫條件下必然有一個特定的升溫持續(xù)時刻與之對應(yīng)，該特定持續(xù)時間即為等效曝火時間te計算過程如圖1 所示。
圖1 等效爆火時間計算示意式（6.1.3-1）是按上述方法計算結(jié)果回歸而得，平均相對誤差為1.8% .
式（6.1.3-2）中系數(shù)0.53 的取值：在式6.1.3 中，Aw 是指火災(zāi)轟燃后實際通風(fēng)的面積，h 指實際通風(fēng)面積的高度。假定火災(zāi)轟燃后玻璃窗破碎，實際通風(fēng)面積為窗洞面積的0.6 倍，按正方形考慮，其通風(fēng)面積的高度為0.78 倍的窗洞高度，
詳細內(nèi)容見屈立軍的論文“The fire resistancer requirements derived frome engineering calculation for porformanc e-based fire design of stecl structures ”( Progress in safety science and technology , VoI 1V , 2004 : p1235 ）。
附錄C 參考了瑞典、加拿大、日本等國規(guī)范和歐洲規(guī)范（EN 1991-1-2 : 2002 ）的火災(zāi)荷載取值。
住宅設(shè)計規(guī)范 GB50096
電動汽車充電站設(shè)計規(guī)
